Американские специалисты детализировали планы, связанные с миссией Space Reactor-1 Freedom, предусматривающей использование космического ядерного реактора. Согласно этим планам, полет станет первым случаем применения аппарата земного производства с ядерной энергетической установкой, а также позволит доставить на поверхность Марса несколько вертолетов. Примечательно, что эти летательные аппараты осуществят посадку не на борту посадочного модуля, а независимо от него.

Весной 2026 года NASA представило планы отправки к Марсу миссии Space Reactor-1 Freedom, в которой будет задействован модуль тупикового проекта окололунной станции Lunar Gateway, ранее отмененной. Изначально этот модуль, предназначенный для работы у Луны, планировалось оснастить электродвигательной установкой с питанием от солнечных батарей. Новый руководитель NASA Джаред Айзекман предложил использовать эту установку (включающую четыре электродвигателя мощностью шесть киловатт каждый на эффекте Холла и три двигателя аналогичного типа мощностью 12 киловатт каждый) в сочетании с ядерным реактором.

Данный этап миссии можно считать наиболее подготовленным: модуль готов, а двигатели также достаточно проработаны. Более сложными являются вопросы, касающиеся ядерного реактора и системы преобразования тепла в электричество. На текущий момент Агентство предоставило ограниченное количество информации относительно этой части проекта. Известно, что реактор будет функционировать на топливе из диоксида урана с уровнем обогащения не более 20 процентов.

Для генерации электроэнергии рассматривается использование «закрытого цикла Брайтона», что может показаться неожиданным, поскольку данная технология применяется в газовых турбинах закрытого цикла. Однако разработка и отладка подобной системы за короткий срок представляется практически невозможной. Мощность реактора также пока не определена – указано лишь, что она составит как минимум 20 киловатт.

Очевидно из представленной информации, что речь идет о проекте, напоминающем «Франкенштейна»: заявленная мощность двигателей превышает показатели реактора в три раза. Это объясняется тем, что солнечные батареи для окололунной станции изначально разрабатывались с высоким уровнем производительности. Однако остается открытым вопрос о возможности создания к декабрю 2028 года, сроку запланированного запуска Space Reactor-1 Freedom, атомного реактора и соответствующей турбины требуемых характеристик.

Теперь в прессу попалоДополнительные сведения касаются грузов, которые будут доставлены на Марс. Компания AeroVironment объявила о заключении контракта с Лабораторией реактивного движения NASA, в рамках которого она совместно с Лабораторией займется проектированием и изготовлением трех беспилотных летательных аппаратов SkyFall.

Несмотря на заявления об использовании конструкции Ingenuity при создании этих аппаратов, следует отметить, что это не совсем точная характеристика. Ingenuity, совершивший 72 полета на Марсе в период с 2021 по 2024 год, являлся демонстрационной моделью с массой всего 1,8 килограмма и ограниченной полезной нагрузкой. Новые вертолеты будут весить 2,5 килограмма и иметь увеличенные размеры, что позволит им транспортировать более значительные грузы.

Ввиду чрезвычайно высокой скорости вращения лопастей, уже продемонстрированной на Ingenuity, можно с уверенностью предположить, что новые вертолеты также смогут развивать сверхзвуковые скорости для крайних участков своих лопастей. Недавно компания AeroVironment представила результаты наземных испытаний, показавшие возможность достижения скоростью вращения лопастей в 1,08 Маха. В связи с этим представитель компании в беседе с журналистами охарактеризовал предстоящую миссию как «суперкрутую».

Состав полезной нагрузки пока остается неизвестным. В пресс-релизе AeroVironment указано, что Лаборатория реактивного движения предоставит новым вертолетам георадар наряду с силовой установкой и другими компонентами. Георадар – это специализированный радар для исследования поверхности под аппаратом. Ранее представители компании высказывали предположение, что с его помощью марсианские вертолеты смогут обнаруживать участки, где залегает близко к поверхности водный лед. Помимо этого, каждый аппарат будет оснащен набором камер и датчиками для изучения атмосферы, хотя конкретные детали не были раскрыты.

Анализ представленной информации указывает на то, что речь идет о демонстрационной миссии. Георадар малого размера, работающий в условиях Марса, обладает ограниченной глубиной проникновения радиоволн под поверхность планеты. Однако, если сравнивать это с Ingenuity, который располагал лишь парой камер для управления полетами, то это значительный прогресс. Кроме того, все три аппарата будут осуществлять связь с Землей напрямую через орбитальные спутники, минуя марсоход, который ранее использовался для ретрансляции данных. Это повлечет за собой существенное увеличение требований к мощности систем связи этих устройств.

Особенностью данной миссии является то, что она станет первой космической экспедицией, осуществляемой людьми с использованием исключительно атмосферных летательных аппаратов, без участия планетоходов. Ранее США отправляли на Марс либо стационарные посадочные модули, либо марсоходы. Новые вертолеты будут доставлены на поверхность в составе спускаемого аппарата, который не предусматривает системы мягкой посадки. На небольшой высоте аппарат откроет капсулу, из которой дроны вылетят наружу. Сама капсула совершит жесткую посадку на поверхность планеты, а вертолеты обеспечат мягкое приземление за счет использования собственных двигателей.

На текущий момент сложно дать полную оценку перспективам миссии. Реализация космического аппарата с ядерной энергетической установкой представляет собой чрезвычайно сложную техническую задачу. В качестве примера можно привести многолетние планы Д. Рогозина по созданию подобного аппарата в России, которые так и не завершились его запуском в космос. Точная стоимость проекта Space Reactor-1 Freedom пока не объявлена, однако предварительные оценки не превышают 2,1 миллиарда долларов. Эта сумма меньше бюджета стандартного марсохода — без реактора с ядерной энергетической установкой.

Неясно, каким образом при существующем уровне финансирования можно достичь столь масштабной цели к завершению 2028 года. В случае успеха Джареда Айзекмана, он войдет в историю как самый деятельный и успешный руководитель NASA из всех когда-либо существовавших.